實驗中學(xué)2020屆高三物理下學(xué)期2月試題含解析

廣東省實驗中學(xué)2020屆高三物理下學(xué)期2月試題含解析廣東省實驗中學(xué)2020屆高三物理下學(xué)期2月試題含解析PAGE22-廣東省實驗中學(xué)2020屆高三物理下學(xué)期2月試題含解析廣東省實驗中學(xué)2020屆高三物理下學(xué)期2月試題（含解析)第Ⅰ卷一、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個選項中，第1～4題只有一項符合題目要求，第5~8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分,有選錯的得0分。1.下列四幅圖的有關(guān)說法中正確的是()A。圖（l）中的α粒子散射實驗說明了原子核是由質(zhì)子與中子組成B。圖（2)中若改用綠光照射,驗電器金屬箱一定不會張開C。圖（3）一群氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài),最多能輻射6種不同頻率的光子D。圖（4）若原子核C、B能結(jié)合成A時會有質(zhì)量虧損，要釋放能量【答案】C【解析】A：α粒子散射實驗說明了原子的核式結(jié)構(gòu)，故A項錯誤．B：紫外線照射金屬板時能產(chǎn)生光電效應(yīng)，換用綠光照射金屬板可能會產(chǎn)生光電效應(yīng)，驗電器金屬箱可能會張開．故B項錯誤．C：一群氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，能輻射不同頻率的光子種數(shù)最多為．故C項正確．D：原子核C、B結(jié)合成A時,核子平均質(zhì)量增大,質(zhì)量增大，要吸收能量．故D項錯誤．2。高速公路上為了防止車輛追尾事故，除了限速外還要求保持一定的車距．假設(shè)平直的高速公路上某汽車行駛的速度為v0=30m/s，剎車時阻力是車重的0。6倍，司機的反應(yīng)時間為0。5s，為保證安全,車距至少應(yīng)是（將車視為質(zhì)點，前車有情況時可認為其速度為零，g取10m/s2）A.75m B。82。5m C.90m D。165m【答案】C【解析】反應(yīng)時間內(nèi)，汽車通過距離剎車到停止，由動能定理得，解得：為保證安全,車距．故C項正確，ABD三項錯誤．3。三顆衛(wèi)星圍繞地球運行的三個軌道如圖所示,1、3為圓軌道，2為橢圓軌道．軌道2與軌道1相切于Q點，與軌道3相切于P點．下列說法正確的是A。軌道1和軌道2上的衛(wèi)星經(jīng)過Q點時的加速度相同B。軌道2上衛(wèi)星的速度一定大于軌道1上衛(wèi)星的速度C.軌道3上衛(wèi)星的機械能一定大于軌道2上衛(wèi)星的機械能D.軌道3上衛(wèi)星的引力勢能小于軌道1上相同質(zhì)量衛(wèi)星的引力勢能【答案】A【解析】A：據(jù)可得：，則軌道1和軌道2上的衛(wèi)星經(jīng)過Q點時的加速度相同．故A項正確．B：據(jù)可得:，則軌道3上衛(wèi)星的速度一定小于軌道1上衛(wèi)星的速度；從軌道2經(jīng)P點變軌到軌道3時，速度增大；則軌道2上衛(wèi)星的速度不一定大于軌道1上衛(wèi)星的速度．故B項錯誤．C:軌道3上衛(wèi)星的機械能一定大于軌道2上相同質(zhì)量衛(wèi)星的機械能，故C項錯誤．D：軌道3上衛(wèi)星的引力勢能大于軌道1上相同質(zhì)量衛(wèi)星的引力勢能，故D項錯誤．4.一小型交流發(fā)電機，共有n匝線圈（電阻不計），在勻強磁場中繞軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢如圖所示．用電阻為R輸電線給電阻為RL的小燈泡輸電,小燈泡正常發(fā)光，則下列說法中正確的是A。若僅減小ω，小燈泡的亮度不變B.t1時刻線圈中磁通量的變化率為EC。小燈泡的額定電流為D.小燈泡的額定功率為【答案】D【解析】A：若僅減小ω,線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢減小，小燈泡的亮度減小．故A項錯誤．B：t1時刻線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢大小為E，則t1時刻線圈中磁通量的變化率．故B項錯誤．C：電路中最大電流，小燈泡的額定電流．故C項錯誤．D：小燈泡額定功率，故D項正確．點睛：對正弦交變電流，最大值是有效值的倍；燈泡的額定電流是指電流的有效值，計算燈泡的額定功率使用有效值．5.兩電荷量分別為Q1和Q2的點電荷放在x軸上的O、A點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中B、C兩點的電勢均為零，則A.Q1與Q2帶異種電荷B。B、C點的電場強度大小為零C.CD點間各點的場強方向向x軸負方向D。若有一個電子在C點無初速運動，則在隨后的一段時間內(nèi)，電場力先做正功后做負功【答案】ACD【解析】由圖象可知，圖象中的電勢有正有負，如果都是正電荷，則電勢不會為負、如果都是負電荷，電勢不會為正,則Q1與Q2帶異種電荷．故A正確．電勢隨x變化圖線的切線斜率表示電場強度,B、C點處切線斜率不為零，則電場強度大小不為零，故B錯誤．由圖可知：C→D段中,電勢升高,所以場強方向沿x軸負方向．故C正確．因C→F段中，電勢先高升后降低，所以場強方向先沿x軸負方向，后沿x軸正方向,則將一負點電荷從C無初速運動,則在隨后的一段時間內(nèi)，電場力先做正功（CD段）后做負功（D點以后）．故D正確；故選ACD．點睛：對于圖象問題,我們學(xué)會“五看”,即:看坐標(biāo)、看斜率、看面積、看交點、看截距；了解圖象的物理意義是正確解題的前提．解答本題要知道電勢為零處，電場強度不一定為零．φ-x圖象斜率表示電場強度．6。建筑工人為了方便將陶瓷水管由高處送到低處,設(shè)計了如圖所示的簡易滑軌，兩根鋼管互相平行斜靠、固定在墻壁上,把陶瓷水管放在上面滑下．實際操作時發(fā)現(xiàn)陶瓷水管滑到底端時速度過大,有可能摔壞，為了防止陶瓷水管摔壞，下列措施可行的是A。在陶瓷水管內(nèi)放置磚塊B。適當(dāng)減少兩鋼管間的距離C。適當(dāng)增加兩鋼管間的距離D.用兩根更長的鋼管，以減小鋼管與水平面夾角【答案】CD【解析】A：在陶瓷水管內(nèi)放置磚塊，增大了整體的質(zhì)量;重力沿鋼管的分力與摩擦力同比增大，加速度不變，陶瓷水管滑到到達底端時速度不變．故A項措施不可行．BC:適當(dāng)減少兩鋼管間的距離，陶瓷水管受到的鋼管支持力的夾角減小，陶瓷水管受到鋼管支持力減小，陶瓷水管受到的摩擦力減小,即適當(dāng)減少兩鋼管間的距離可以在不改變重力分量的情況下減小摩擦力，陶瓷水管滑到到達底端時速度增大．反之,適當(dāng)增加兩鋼管間的距離可以在不改變重力分量的情況下增大摩擦力，陶瓷水管滑到到達底端時速度減小．故B項措施不可行，C項措施可行．D:用兩根更長的鋼管,以減小鋼管與水平面夾角，陶瓷水管受到鋼管支持力增大,陶瓷水管受到的摩擦力增大,則陶瓷水管下滑過程中重力做功不變,摩擦力做的負功增大，據(jù)動能定理可得陶瓷水管滑到到達底端時速度減?。蔇項措施可行．綜上答案為CD．7。如圖所示，豎直放置的兩平行金屬板，長為L，板間距離為d，接在電壓為U的直流電源上。在兩板間加一磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場。一個質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電油滴，從距金屬板上端高為h處由靜止開始自由下落，并經(jīng)兩板上端連線中點P進入板間。油滴在P點所受的電場力與磁場力大小恰好相等，且最后恰好從金屬板的下邊緣離開電磁場區(qū)域?？諝庾枇Σ挥?，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A。油滴剛進入電磁場時的加速度為gB.油滴開始下落的高度C.油滴從左側(cè)金屬板的下邊緣離開D.油滴離開電磁場時的速度大小為【答案】ABD【解析】【詳解】A．油滴剛進入電磁場時（在P點）,受重力、電場力和洛倫茲力，其中電場力與磁場力大小恰好相等，故合力等于重力G，根據(jù)牛頓第二定律，加速度為g，故A正確；B．在P點由題意可知qE=qvB自由下落過程有v2=2gh

U=Ed

由以上三式解得故B正確；C．根據(jù)左手定則，在P位置時受洛倫茲力向右，豎直方向在加速,故洛倫茲力在變大，故油滴從右側(cè)金屬板的下邊緣離開，故C錯誤;

D．由左手定則可知油滴經(jīng)過P點后向右側(cè)金屬板偏轉(zhuǎn)，則油滴克服電場力做功,整個過程由動能定理有得故D正確；

故選ABD.8。如圖所示，光滑“∏”形金屬導(dǎo)體框平面與水平面的夾角為θ，兩側(cè)對稱，間距為L，上端接入阻值為R的電阻。ab以上區(qū)域內(nèi)有垂直于金屬框平面磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場.質(zhì)量為m的金屬棒MN與金屬框接觸良好，由圖示位置以一定的初速度沿導(dǎo)軌向上運動，進入磁場區(qū)域后又繼續(xù)上升一段距離但未碰及電阻R。已知金屬棒上升、下降經(jīng)過ab處的速度大小分別為v1、v2，不計金屬框、金屬棒電阻及空氣的阻力.下列說法中正確的是(）A。金屬棒上升時間等于下降時間B。v2的大小可能大于C。上升過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱較下降過程的大D。金屬棒上升、下降經(jīng)過ab處的時間間隔為【答案】CD【解析】【詳解】A．金屬棒運動過程受重力、支持力和安培力作用;重力和支持力的合力沿斜面向下，大小為mgsinθ;由楞次定律可知：進入磁場區(qū)域前，安培力為零；進入磁場區(qū)域后，金屬棒上升時，安培力方向沿斜面向下；金屬棒下落時,安培力方向沿斜面向上；故上升時的加速度大于下滑時的加速度，那么根據(jù)位移相等可得：金屬棒上升時間小于下降時間,故A錯誤；

B．設(shè)時間為t時，金屬棒的速度為v,那么電動勢E=BLv故金屬棒受到的安培力金屬棒下滑過程，受到最大時,安培力F=mgsinθ，然后金屬棒勻速運動；故所以故B錯誤；

C．上升時的加速度大于下滑時的加速度，那么,在同一位置時，上升速度大于下滑速度，故上升時安培力大于下滑時安培力，那么，上升時克服安培力做的功比下滑時大;根據(jù)能量守恒可得：克服安培力做的功轉(zhuǎn)化為電阻R產(chǎn)生的焦耳熱,故上升過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱較下降過程的大,故C正確；

D．金屬棒上升、下降過程只受重力、支持力、安培力作用，設(shè)上滑最大位移為s，則分別應(yīng)用動量定理可得：故金屬棒上升、下降經(jīng)過ab處的時間間隔為故D正確；

故選CD。第Ⅱ卷三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第9題~第12題為必考題，每個試題考生都必須作答。第13～14題為選考題，考生根據(jù)要求作答(一）必考題9.現(xiàn)要測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)，實驗裝置如圖1所示．表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上，另一端抬起一定高度構(gòu)成斜面；木板上有一滑塊,其后端與穿過打點計時器的紙帶相連；打點計時器固定在木板上,連接頻率為50Hz的交流電源．接通電源后，從靜止釋放滑塊，滑塊帶動紙帶打出一系列的點跡．(1）圖2給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6是實驗中選取的計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標(biāo)出），2、3和5、6計數(shù)點的距離如圖2所示．由圖中數(shù)據(jù)求出滑塊的加速度a=________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．（2）已知木板的長度為L,為了求出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，還應(yīng)測量的物理量是（）A?；瑝K到達斜面底端的速度vB.滑塊的質(zhì)量mC?；瑝K的運動時間tD.斜面高度h和底邊長度x（3）設(shè)重力加速度為g，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)的表達式為μ=_________（用所需測物理量的字母表示）．【答案】(1).2.51（2)。D（3).【解析】試題分析:(1)每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點，說明相鄰的計數(shù)點時間間隔：T=0．1s,根據(jù)逐差法有：；（2）要測量動摩擦因數(shù)，由μmgcosθ=ma，可知要求μ，需要知道加速度與夾角余弦值，紙帶數(shù)據(jù)可算出加速度大小，再根據(jù)斜面高度h和底邊長度x,結(jié)合三角知識，即可求解，故ABC錯誤,D正確．（3)以滑塊為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律有：mgsinθ-μmgcosθ=ma解得:考點:測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)【名師點睛】解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項,同時要熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律解決實驗問題．10。小明設(shè)計了如圖甲所示的電路，用來測定電流表內(nèi)阻和電源的電動勢及內(nèi)阻，用到的器材有:待測電池E、待測電流表(量程0.6A）、電阻箱R1（0~99.99Ω）、電阻箱R2（0~99.99Ω）、開關(guān)K1、單刀雙擲開關(guān)K2及導(dǎo)線若干，連線后：（1）斷開K1，把K2與“1”接通，多次改變電阻箱R2的阻值，讀出相應(yīng)的I和R,某次電流表的示數(shù)如圖乙,其讀數(shù)為___A；以為縱坐標(biāo),R為橫坐標(biāo),作出-R圖像如圖丙,由此可知電池的電動勢E=__V(計算結(jié)果保留兩位小數(shù),下同）；（2)斷開K2,閉合K1，調(diào)節(jié)R1使電流表滿偏；(3)保持K1閉合，R1阻值不變，將K2與“2"接通，調(diào)節(jié)R2使電流表示數(shù)為0.30A,此時R2的阻值為0.15Ω，則可認為電流表的內(nèi)阻RA=___Ω，則該測量值___（填“〉”、“=”或“<”）電流表真實值，若不計上述誤差，則可求得電池的內(nèi)阻r=__Ω?！敬鸢浮浚?）.0。28A(2).E＝9.00±0。10V（3）.（4）。<（或）（5）。r＝1。85±0.10Ω【解析】【詳解】（1）圖乙電流表示數(shù)為0。28A據(jù)閉合電路歐姆定律可得：,整理得:，對比圖像得:，解得:（2)(3）斷開K2，閉合K1，調(diào)節(jié)R1使電流表滿偏;保持K1閉合，R1阻值不變，將K2與“2”接通，調(diào)節(jié)R2使電流表示數(shù)為0。30A;可認為流過電流表的電流和流過R2的電流相等,則電流表的內(nèi)阻；實際上流過電流表的電流略小于流過R2的電流，即電流表內(nèi)阻的真實值大于R2；即電流表內(nèi)阻測量值小于電流表的真實值.若不計上述誤差，則對，對比圖像得，解得：。點睛：知道半偏法測電表內(nèi)阻的原理及過程，會分析半偏法測電表內(nèi)阻帶來的誤差。11。如圖所示，在坐標(biāo)系xOy的第一象限有沿x軸正方向的勻強電場，第二象限充滿方向垂直坐標(biāo)平面向外的勻強磁場．有一比荷=5。0×1010C/kg的帶負電粒子從a（6，0）沿y軸正方向射入，速度大小為va=8。0×106m/s，粒子通過y軸上的b(0，16）點后進入磁場．不計粒子的重力．求:（1)電場強度E的大小，粒子通過b點時速度vb的大小及方向:（2）為使粒子不再進入電場，勻強磁場磁感應(yīng)強度B應(yīng)滿足什么條件．【答案】(1）（2）,(3）B<2.0×10—3T【解析】本題考查帶電粒子在電磁組合場中的運動，涉及帶電粒子在有界磁場中的臨界問題．(1)在第一象限y方向上：x方向上:、解得粒子從a運動b，由動能定理得：(2)電子在磁場中:設(shè)粒子在圖中的半徑為r，由幾何得為使粒子不能進入電場,粒子在磁場中運動半徑必須大于圖中的半徑r解得勻強磁場磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足：點睛:所謂臨界問題是指一種物理過程或物理狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物理過程或物理狀態(tài)的時候，存在著分界的現(xiàn)象，即所謂的臨界狀態(tài),符合這個臨界狀態(tài)的條件即為臨界條件,滿足臨界條件的物理量稱為臨界值,在解答臨界問題時，就是要找出臨界狀態(tài)，分析臨界條件，求出臨界值．解決臨界問題，一般有兩種基本方法：（1）以定理、定律為依據(jù)，首先求出所研究問題的一般規(guī)律和一般解,然后分析、討論其特殊規(guī)律和特殊解．（2）直接分析、討論臨界狀態(tài)和相應(yīng)的臨界值,求解出所研究問題的規(guī)律和解．12。如圖所示，光滑水平面上有一小車B，右端固定一沙箱，沙箱上連接一水平的輕質(zhì)彈簧，小車與沙箱的總質(zhì)量為M=2kg。車上在沙箱左側(cè)距離s=1m的位置上放有一質(zhì)量為m=1kg小物塊A，物塊A與小車的動摩擦因數(shù)為。僅在沙面上空間存在水平向右的勻強電場，場強E=2.0×103V/m。當(dāng)物塊A隨小車以速度向右做勻速直線運動時，距沙面H=5m高處有一質(zhì)量為的帶正電的小球C，以的初速度水平向左拋出,最終落入沙箱中.已知小球與沙箱的相互作用時間極短,且忽略彈簧最短時的長度,并取g=10m/s2。求：（1)小球落入沙箱前的速度和開始下落時與小車右端的水平距離；（2）小車在前進過程中,彈簧具有的最大值彈性勢能；（3）設(shè)小車左端與沙箱左側(cè)的距離為L.請討論分析物塊A相對小車向左運動的整個過程中，其與小車摩擦產(chǎn)生的熱量Q與L的關(guān)系式。.【答案】（1）10m/s，方向豎直向下,15m（2)9J（3)①若時,②若時，【解析】【分析】（1)小球C在電場中運動過程，受到重力和電場力作用，兩個力均為恒力,可采用運動的分解法研究：豎直方向做自由落體運動,水平方向做勻減速運動，根據(jù)牛頓第二定律和位移公式結(jié)合求解；(2）小球落入沙箱的過程，系統(tǒng)水平動量守恒，由動量守恒定律求出小球落入沙箱后的共同速度。之后，由于車速減小，物塊相對車向右運動，并壓縮彈簧，當(dāng)A與小車速度相同時彈簧的彈性勢能最大。(3)根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律結(jié)合求解；由功能關(guān)系求熱量Q與L的關(guān)系式。要分物塊是否從小車上滑下兩種情況研究。【詳解】（1)小球C下落到沙箱的時間為，則豎直方向上:代入數(shù)據(jù)解得:t=1s小球在水平方向左勻減速運動：根據(jù)速度公式有:代入數(shù)據(jù)解得:，所以小球落入沙箱瞬間的速度：，方向豎直向下小球開始下落時與小車右端的水平距離：（2)設(shè)向右為正,在小球落快速落入沙箱過程中,小車（不含物塊A)和小球的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，設(shè)小球球入沙箱瞬間，車與球的共同速度為,則有：可得：由于小車速度減小,隨后物塊A相對小車向右運動并將彈簧壓縮，在此過程中,A與小車（含小球）系統(tǒng)動量守恒，當(dāng)彈簧壓縮至最短時，整個系統(tǒng)有一共同速度,則有：解得：根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,彈簧的最大勢能為：代入數(shù)據(jù)解得：（3)隨后彈簧向左彈開物塊A，假設(shè)A運動至車的左端時恰好與車相對靜止。此過程中系統(tǒng)動量仍然守恒，所以系統(tǒng)具有的速度仍為：根據(jù)功能關(guān)系有：解得小車左端與沙箱左側(cè)的距離為：分情況討論如下：①若時，物塊A停在距離沙箱左側(cè)處與小車一起運動，因此摩擦產(chǎn)生的熱量為：②若時,物塊A最終會從小車的左端滑下，因此摩擦產(chǎn)生熱量為：【點睛】解決該題關(guān)鍵要正確分析小球的運動情況,掌握動量守恒和能量守恒列出等式求解，注意小球掉小車的過程中是小球與車水平方向的動量守恒。（二）選考題：共15分。請考生從給出的2道物理題中每科任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一題計分[物理—選修3—3]13.下列說法中正確的是（）A。布朗運動是指液體或氣體中懸浮微粒的無規(guī)則運動B.只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低C.氣體溫度升高，每個氣體分子運動的速率都增加D。一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣，其分子之間的勢能增加E.空調(diào)機作為制冷機使用時，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，所以制冷